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    新聞資訊

    中科院科普問答——為你揭開內(nèi)高壓成形的奧秘(其五)

    2017-09-15
    摘要:NO.1 問:什么叫整形壓力,它的計(jì)算公式是什么? 答:在內(nèi)高壓成形后期,工件大部分已成形,這時(shí)需要更高的壓力成形截面過渡圓角并保證尺寸精度,這一階段稱為整形,由于整形是內(nèi)高壓成形的最后階段,因此整形壓力也稱為成形壓力。整形階段無軸向進(jìn)給,整形所需壓力可用下式估算 pc=tσs/rc,其中rc為工件 […]

    NO.1

    問:什么叫整形壓力,它的計(jì)算公式是什么?

    答:在內(nèi)高壓成形后期,工件大部分已成形,這時(shí)需要更高的壓力成形截面過渡圓角并保證尺寸精度,這一階段稱為整形,由于整形是內(nèi)高壓成形的最后階段,因此整形壓力也稱為成形壓力。整形階段無軸向進(jìn)給,整形所需壓力可用下式估算 pc=tσs/rc,其中rc為工件截面最小過渡圓角半徑,t為過渡圓角處的平均厚度,σs為整形是材料的流動(dòng)應(yīng)力。對(duì)于硬化材料,整形壓力需要根據(jù)應(yīng)變硬化公式求得。(科普自興迪源機(jī)械官網(wǎng))

     

    NO.2

    問:整形壓力和過渡圓角有什么關(guān)系?

    答:整形壓力會(huì)隨著圓角半徑減小而增加,也就是說,圓角半徑越小,成形壓力越高,需要的合模壓力機(jī)噸位越大。因此,從設(shè)計(jì)角度,在滿足使用要求的情況下,過渡圓角半徑應(yīng)該盡量大,一般的,圓角半徑約為4到10倍的壁厚,整形壓力約為材料屈服強(qiáng)度的1/4 ~ 1/10。此科普來源于興迪源機(jī)械官網(wǎng)。

     

    NO.3

    問:軸向進(jìn)給力由哪幾部分組成?

    答:軸向進(jìn)給力Fa由三部分構(gòu)成:沖頭上的高壓液體反力Fp、摩擦力Fμ以及能保持管材塑形變形所需的力Ft。它是選擇水平缸能力的主要工藝參數(shù)。在三部分中,液體反力占絕大部分,其次是管材和模具之間的摩擦力,最小的是保持管材塑性變形所需的力。(答案來自興迪源機(jī)械官網(wǎng))

     

    NO.4

    問:什么叫合模力,它的計(jì)算公式是什么?

    答:合模力Fc是在成形過程中使模具閉合不產(chǎn)生縫隙所需要的力,計(jì)算合模力主要是為了確定合模壓力機(jī)能力,合模力計(jì)算公式為 Fc=Appcx10-3,Pc為整形力,Ap為工件在水平面上的投影面積,對(duì)于軸向?yàn)榍€的零件,投影面積為寬度與軸線在水平面上投長度之積。(答案摘自興迪源官網(wǎng))

     

    NO.5

    問:什么叫軸向起皺臨界應(yīng)力,它的計(jì)算公式是什么?

    答:無內(nèi)作用時(shí)管材在軸向載荷作用下發(fā)生起皺的臨界應(yīng)力σer,可以用下式估算σer=Ett/1.65d,d為管材直徑,t為管材壁厚,Et為塑性模量,簡單估算Et=E/100,E為彈性模量。(此知識(shí)來源于興迪源官網(wǎng))

     

    NO.6

    問:內(nèi)高壓成形時(shí)為什么要軸向補(bǔ)料?

    答:用內(nèi)高壓成形技術(shù)制造變徑管的一個(gè)主要特點(diǎn)是通過軸向補(bǔ)料可以減少成行區(qū)的壁厚減薄和提高膨脹率,因此補(bǔ)料量是確定水平缸行程的一個(gè)重要參數(shù)。(以上知識(shí)來自興迪源機(jī)械官網(wǎng))

     

    NO.7

    問:什么叫理想補(bǔ)料量,它與實(shí)際補(bǔ)料量相比的差別?

    答:理想補(bǔ)料量是指假設(shè)成形前后管材壁厚不變,根據(jù)體積不變條件,由成形后共建表面積等于初始管材表面積的條件,求出此理想狀態(tài)下的補(bǔ)料量。在實(shí)際工藝中,由于摩擦和加載路徑的影響,理想狀態(tài)下的補(bǔ)料量不能完全送到成形區(qū),成形區(qū)壁厚要發(fā)生減薄,因此實(shí)際補(bǔ)料量要小于理想補(bǔ)料量,一般為理想補(bǔ)料量的60% ~ 80%。(來源:興迪源機(jī)械官網(wǎng))

     

    NO.8

    問:內(nèi)高壓成形技術(shù)的主要缺陷形式有哪幾種,原因是什么?

    答:變徑管內(nèi)高壓成形是在內(nèi)壓和軸向進(jìn)給聯(lián)合作用下的復(fù)雜成形過程,如果內(nèi)壓過高,則會(huì)減薄過度甚至開裂,如果軸向進(jìn)給過大,會(huì)引起屈曲或起皺。(摘自興迪源機(jī)械官網(wǎng))

     

    NO.9

    問:什么叫屈曲,原因是什么?

    答:屈曲是當(dāng)管材成形區(qū)長度過長,在成形初期還沒有在管材內(nèi)建立起足夠的內(nèi)壓時(shí),施加了過大的軸向力造成的。這種缺陷可以通過選擇合理管材長度,增加預(yù)成形工序和控制工藝參數(shù)加以解決。摘自興迪源官網(wǎng)。

     

    NO.Ⅹ

    問:什么是起皺,原因是什么?

    答:當(dāng)軸向力過大時(shí),會(huì)在管件上產(chǎn)生皺紋,在成形初期產(chǎn)生的皺紋數(shù)量、位置和形狀與管材幾何尺寸和加載條件有關(guān)。皺紋可以分為兩類,一類是后期加壓整形無法展平,這類皺紋稱為死皺,它是一種缺陷,可以通過調(diào)節(jié)加載路徑防止這類皺紋產(chǎn)生,但是工藝復(fù)雜;另一類皺紋通過后期加壓可以展平,稱為有益皺紋,這類皺紋不僅不是缺陷,而且可以作為預(yù)成形的一種手段,在成形初期將管材推出皺紋以補(bǔ)充材料,但前提條件是后續(xù)整形壓力可以將皺紋展開。(摘自興迪源官網(wǎng))

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